(57)【要約】【課題】  簡単な構成で試料の撮像を、高鮮明度で、迅速に行なうことができる顕微鏡装置を提供する。【解決手段】  顕微鏡装置１００は、顕微鏡３と、顕微鏡３で拡大した試料を走査して撮像するラインセンサ４と、ラインセンサ４の撮像画像から試料の拡大画像を作成する制御部５とを備える。制御部５は、当該撮像画像のフォーカスレベルが直前の撮像画像のフォーカスレベルよりも低い場合、移動方向Ｄｉｒを反転し、当該撮像画像のフォーカスレベルが直前の撮像画像のフォーカスレベルよりも高い場合には、移動方向Ｄｉｒをそのまま維持して、ラインセンサ４の焦点位置を移動方向Ｄｉｒに所定量ｄＺだけ移動する。これを走査中繰り返す。【選択図】  図１
2006189510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の像を拡大する顕微鏡と、
前記試料に対して所定方向に走査して前記像の分割撮影を繰り返す画像センサ装置と、
前記画像センサ装置で撮影した分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する画像処理手段と、
前記画像センサ装置の出力画像データに基づいて、前記画像センサ装置の走査中に前記画像センサ装置の焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
請求項１において、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルとその直前の分割画像のフォーカスレベルとの関係に基づいて、前記焦点位置を調整する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項３】
請求項２において、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルとその直前の分割画像のフォーカスレベルとの差分に基づいて、前記焦点位置の調整方向と調整量とを決定する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項４】
請求項３において、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルがその直前の分割画像のフォーカスレベルよりも高い場合には、前記調整方向をそのまま維持し、当該画像のフォーカスレベルがその直前の分割画像のフォーカスレベルよりも低い場合には、前記調整方向を反転する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項において、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時にその直前のｍ（ｍは自然数）個の分割画像に基づいて、焦点位置を調整することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、前記画像センサ装置は、ラインセンサと、前記ラインセンサを前記試料に対して相対的に移動することにより、前記ラインセンサの長辺に対して直角方向に走査する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項において、前記焦点位置調整手段は、所定の色成分を含む画像データに基づいて、焦点位置を調整する、ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項８】
試料の像を顕微鏡で拡大し、
前記試料に対して画像センサを所定方向に走査しつつ当該画像センサによって前記試料の像の分割撮影を繰り返すとともに、前記画像センサの出力画像データに基づいて、前記画像センサの走査中に前記画像センサの焦点位置を調整し、
前記画像センサで撮影した分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する、
ことを特徴とする拡大画像生成方法。
【請求項９】
試料に対して画像センサを所定方向に走査しつつ顕微鏡で拡大された前記試料の像の分割撮影を繰り返すとともに、前記画像センサの出力画像データに基づいて、前記画像センサの走査中に前記画像センサの焦点位置を調整させるように撮像装置を制御し、
前記撮像装置から得られた分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサによって試料を走査しつつ撮像する顕微鏡装置と拡大画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡による様々な観察・検査が頻繁に行われている。また、近時のディジタル画像技術の進歩に伴って、拡大画像をＣＣＤカメラなどで撮影して表示するタイプの顕微鏡も広く用いられるようになっており、例えば、ラインＣＣＤカメラを用いた顕微鏡装置が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２９５０６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されているような顕微鏡装置を用いて観察・測定対象の試料の画像を取得する際、試料の表面に凹凸があるため、明瞭な撮像画面を得るためには、１画面ずつ移動する毎に試料を停止して撮像する必要がある。しかし、これでは、所定の領域内を撮像するためには、多くの時間が掛かる。また鮮明な撮像画面を得るためには、各々の撮像毎に焦点距離を正しく設定する必要がある。
【０００４】
そこで本発明の目的は、簡単な構成で試料の撮像を、高い鮮明度で、かつ迅速に行なうことができる顕微鏡装置と拡大画像生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る顕微鏡装置は、
試料の像を拡大する顕微鏡と、
前記試料に対して所定方向に走査して前記像の分割撮影を繰り返す画像センサ装置と、
前記画像センサ装置で撮影した分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する画像処理手段と、
前記画像センサ装置の出力画像データに基づいて、前記画像センサ装置の走査中に前記画像センサ装置の焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
例えば、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルとその直前の分割画像のフォーカスレベルとの関係に基づいて、前記焦点位置を調整する。この場合、例えば、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルとその直前の分割画像のフォーカスレベルとの差分に基づいて、前記焦点位置の調整方向と調整量とを決定する。
【０００７】
例えば、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時に当該画像のフォーカスレベルがその直前の分割画像のフォーカスレベルよりも高い場合には、前記調整方向をそのまま維持し、当該画像のフォーカスレベルがその直前の分割画像のフォーカスレベルよりも低い場合には、前記調整方向を反転する。
【０００８】
例えば、前記画像センサ装置は、ラインセンサと、前記ラインセンサを前記試料に対して相対的に移動することにより、前記ラインセンサの長辺に対して直角方向に走査し、前記焦点位置調整手段は、前記分割画像の撮影時にその直前のｍ（ｍは自然数）個の分割画像に基づいて、焦点位置を調整する。
また、前記焦点位置調整手段は、所定の色成分を含む画像データに基づいて、焦点位置を調整する。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る拡大画像生成方法は、
試料の像を顕微鏡で拡大し、
前記試料に対して画像センサを所定方向に走査しつつ当該画像センサによって前記試料の像の分割撮影を繰り返すとともに、前記画像センサの出力画像データに基づいて、前記画像センサの走査中に前記画像センサの焦点位置を調整し、
前記画像センサで撮影した分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るコンピュータプログラムは、  コンピュータに、
試料に対して画像センサを所定方向に走査しつつ顕微鏡で拡大された前記試料の像の分割撮影を繰り返すとともに、前記画像センサの出力画像データに基づいて、前記画像センサの走査中に前記画像センサの焦点位置を調整させるように撮像装置を制御し、
前記撮像装置から得られた分割画像群を結合して前記試料の拡大画像を作成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、試料の形状に対応して画像センサ装置の焦点位置が変わり、適切な焦点位置での撮影が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図３を参照しつつ、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置１００を説明する。
この顕微鏡装置１００は、染色された細胞やプラスチックで形成された固体飛跡検出器等の試料１を移動させる移動部２と、試料1の像を拡大する顕微鏡３と、顕微鏡３により拡大された試料の像を撮像するラインセンサ４と、ラインセンサ４で取得されたライン画像から試料1の画像を作成する制御部５とを備えている。移動部２と顕微鏡３とは、Ｌ字型の架台７によって、それぞれ支持されている。
【００１３】
移動部２は、架台７の水平部に設置されており、試料１を、左右及び前後方向（Ｘ−Ｙ方向）に水平移動させるＸ−Ｙステージ２１を備える。このＸ−Ｙステージ２１は、例えば、図示せぬリニアモータにより駆動される。リニアモータは、制御部５によってコントロールされ、所定の位置に試料１を移動させる。
【００１４】
Ｘ−Ｙステージ２１の上には、試料台２２が配置されている。試料台２２には、例えば、プレパレートにセットされた試料１が配置され、Ｘ−Ｙステージ２１の動きに合わせて試料１を移動する。試料台２２の下には、コンデンサレンズ２３が配置されている。また、Ｘ−Ｙステージ２１の近傍にはエンコーダ（Ｘエンコーダ及びＹエンコーダ）２４が配置されており、Ｘ−Ｙステージ２１のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量を求め、制御部５にフィードバックする。
【００１５】
顕微鏡３は、光学顕微鏡から構成されており、対物レンズ３１と、試料１を照射する落射照明部３２と、制御用撮像ユニット３３と、鏡筒３４と、目視観察用の接眼レンズ３５と、顕微鏡３の位置を上下方向（Ｚ軸方向）に調整する（移動する）Ｚ軸駆動部３６と、から構成される。
【００１６】
対物レンズ３１は、例えば、１０倍及び２０倍のレンズから構成され、レボルバ３７によって、切り替え可能に構成されている。
【００１７】
落射照明部３２は、内蔵する光源からの光を、顕微鏡３の光軸に沿うよう屈曲させて試料１に照射し、試料１からの反射光を得る。また、透過照明も照射できるように架台７には、外部光源からの光を導入する光ファイバ８が設けられている。
【００１８】
制御用撮像ユニット３３は、２次元ＣＣＤセンサ３３１を備え、比較的広いエリアの画像を撮像して、制御部５に出力する。２次元ＣＣＤセンサ３３１の画像を用いて、ラインセンサ４を走査して高解像度の画像を取得する範囲や、おおよそのフォーカス位置（ラインセンサ４の位置）などを簡便に設定可能である。
【００１９】
２次元ＣＣＤセンサ３３１は、例えば、縦横６４０ × ４８０ ＝ 約３１万画素の比較的小容量のものである。２次元ＣＣＤセンサ３３１は、図３に示すように、試料１の表面であって、ラインセンサ４の撮像範囲Ｃを挟む比較的広い範囲Ｅを撮像する。
【００２０】
鏡筒３４は、目視観察用の接眼レンズ３５と、ラインセンサ４とを支持する。
【００２１】
鏡筒３４の側部は、Ｚ軸駆動部３６を介して、Ｌ字型架台７の直立部分に取り付けられている。Ｚ軸駆動部３６は、架台７に固定されたスライド板３６ａと鏡筒３４に固定されたスライド板３６ｂとを備える。
【００２２】
図４に示すように、スライド板３６ａと３６ｂとの一方には、モータ３６１と、モータ３６１の回転軸３６２に固定されたピニオンギア３６３と、回転軸３６２と共軸に構成された操作つまみ３６４とを備える。また、スライド板３６ａと３６ｂとの他方には、ラック３６５が形成されており、ラック３６５にピニオンギア３６３が係合して、ラックアンドピニオン機構を構成している。モータ３６１の回転駆動及び操作つまみ３６４の回転駆動により、ピニオンギア３６３が回転し、ラック３６５を駆動する。このため、架台７に固定されているスライド板３６ａに対してスライド板３６ｂが上下方向にスライドして、鏡筒３４が上下（Ｚ軸方向）に移動する。
【００２３】
ラインセンサ４のオートフォーカス（ＡＦ）は、制御部５がラインセンサ４の撮像画像に基づいてモータ３６１を制御して顕微鏡３を上下にスライドすることにより、実現される。
【００２４】
目視観察用の接眼レンズ３５は、対物レンズ３１からの光軸をプリズムで傾けて、目視観察が容易になるようにしている。
【００２５】
ラインセンサ４はケースに収納されており、このケースは、鏡筒３４の先端に着脱可能に装着される。装着部は、例えば、Ｆマウントを採用する。
【００２６】
ラインセンサ４は、例えば、１辺が７マイクロメートルの荷電結合素子を１個ずつ、直線状に約４０００（１×４０００）個配列して構成されている。したがって、撮像倍率が１０倍の場合は、幅（ｄＸ）が、７マイクロメートル ÷ １０ ＝ ０．７マイクロメートル、長さ（ｄＹ）が、７マイクロメートル × ４０００個 ÷ １０ ＝ ２．８ミリメートルの範囲（図３の範囲Ｃ）を、一度に撮像することができる。ラインセンサ４は、移動部２によってＸ軸方向に移動する試料１を、この範囲毎に順次撮像し、各々のライン画像データを連結コード（図示せず）を介して、制御部５に伝達する。即ち、ラインセンサ４は、試料１に対して相対運動を行って、顕微鏡３により拡大された試料１の像を走査（スキャン）し、対応する画像データを制御部５に供給する。
【００２７】
制御部５は、コンピュータから構成され、機能的に、演算処理部５１、表示部５２、ライン画像データを記録するメモリ部５３とを備える。演算処理部５１は、例えば、試料１の撮像領域の設定、移動部２の移動、オートフォーカスのためのラインセンサ４の位置（Ｚ軸方向の位置）の調整、移動部２のエンコーダからフィードバックされた移動量を基にしたラインセンサ４の撮像実行指示、ラインセンサ４からのライン画像データの取り込み、ライン画像データから撮像領域の全体画像を作成する処理などを行う。
【００２８】
さらに、制御部５は、ライン画像データのフォーカスレベル（例えば、画像の鮮鋭度を評価するレスポンス関数の絶対値ＭＴＦ：modulation transfer functionで表される。画像のボケが大きい場合ＭＴＦが小さく、ボケが小さい場合ＭＴＦが大きくなる）を求め、前回の撮像画像よりも画像のフォーカスレベルがよい（高い）場合には、Ｚ軸駆動部３６を駆動してラインセンサ４を同じ方向に移動し、前回の撮像よりも画像のフォーカスレベルが悪い（低い）場合には、Ｚ軸駆動部３６を駆動してラインセンサ４を逆の方向に移動するように制御する。
【００２９】
次に、図１〜図９を参照して、本実施の形態の顕微鏡装置１００の動作を説明する。
顕微鏡装置１００を用いて試料を測定・観察などする場合には、図５に概略的に示すように、まず、観察対象の試料１を、試料台２２の上面にセットする（ステップＳ１１）。次に、試料１の測定領域１１を設定する（ステップＳ１２）。
【００３０】
測定領域１１は図６に示すように、試料１の表面上の撮像対象の矩形形状の範囲である。この範囲を確定することにより、ラインセンサ４で順次撮像するライン画像の撮像の、始点１１ａと終点１１ｂとを設定することができる。
【００３１】
測定領域１１は、目視観察用の接眼レンズ３５を見ながら設定可能である。また、２次元ＣＣＤセンサ３３１の撮像領域Ｅ（図３参照）を表示部５２に表示させ、表示画像上で測定領域１１を指定するようにしてもよい。例えば、２次元ＣＣＤセンサ３３１により、図６に示すほぼ矩形形状をした試料１の対角線上にある一端の角部近傍の位置１１ａ周辺を表示部５２に表示させて、ラインセンサ４による撮像開始点を設定し、次に対角線上にある角部近傍の位置１１ｂ周辺を表示させて撮像終了点を設定し、それらの位置をパソコンに登録する。これにより、位置１１ａと１１ｂのＸＹ座標が、移動部２のリニアモータの移動始点と終点位置に対応する情報として、パソコンの演算処理部５１に記録される。
【００３２】
測定領域１１のＹ軸方向をラインセンサ４の長さｄＹで区分した帯が、ラインセンサ４の１回の走査で撮像できる領域である。従って、ラインセンサ４によって試料１を撮像する場合には、演算処理部５１からの指示によって、移動部２のリニアモータを、最初の撮像位置である内側位置１１ａから、最後の撮像位置である水平方向位置１１ｂまで順次移動させる。
【００３３】
測定領域１１の設定が終わると、２次元ＣＣＤセンサ３３１の映像に基づいて、焦点距離を自動設定する。例えば、２次元ＣＣＤセンサ３３１の撮像画像のエッジ部分と背景部分とがはっきりしている、すなわち鮮鋭度の高い焦点位置をピントのあった位置として設定する（ステップＳ１３）。具体的には、２次元ＣＣＤセンサ３３１でピント調整をしようとするとフォーカスレベルが最もはっきりしている位置を探すため合焦位置の前後も調べてフォーカスレベルの最大値を調べ、フォーカスレベルがもっとも高くなる位置に鏡筒３４の位置を設定する。
【００３４】
続いて、ラインセンサ４で測定領域１１をスキャンして撮像を行い（ステップＳ１４）、その結果を表示する（ステップＳ１５）。
【００３５】
次に図７と図８を参照しつつ、ラインセンサ４を走査して、試料１を撮像する手順を説明する。
この撮像は、コンピュータの演算処理部５１に内蔵してあるプログラムによって制御される。
【００３６】
演算処理部５１は、Ｙ軸方向の計測位置を指定するポインタｊをｊ＝０と設定し（ステップＳ２１）、ラインセンサ４の位置（初期位置）の座標を、Ｘ＝０、Ｙ＝０（ｄY × ｊ）とする。そしてこのＸＹ座標（０、０）の位置にラインセンサ４の撮像範囲が位置するように、エンコーダ２４の出力を監視しつつ移動部２によって試料１を移動させる（ステップＳ２２）。このＸＹ座標（０、０）位置は、図６に示す測定領域１１の左下隅１１ａであり、この点が撮像を開始する始点となる。
【００３７】
続いて、演算処理部５１は、オートフォーカス処理（焦点位置の自動調整）を開始させる（ステップＳ２３）。オートフォーカス処理については、図８を参照して後述する。
【００３８】
続いて、位置（ｘ，ｙ）＝（０、０）におけるラインセンサ４で撮像した画像（ライン画像）を記録し（ステップＳ２４）、Ｘ方向に一定の速度Ｖｘで、移動部２の移動を開始させる（ステップＳ２５）。以後、移動部２は指示があるまで、一定速度ＶｘでステージをＸ軸方向に移動する。ステージの移動量はエンコーダにより計測されて演算処理部５１に通知される。
【００３９】
演算処理部５１は、エンコーダから通知されるステージの移動量（距離）を監視し（ステップＳ２６）、ステージが、Ｘ方向にラインセンサ４の１計測幅ｄＸ分だけ移動したと判断すると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、その位置でのラインセンサ４からの画像を記録する（ステップＳ２７）。即ち、２番目、３番目．．．の計測位置（ｄＸ、０）、（２・ｄＸ、０）におけるラインセンサ４からのライン画像を記録する。
【００４０】
演算処理部５１は、エンコーダ２４から通知される移動量の総量がＬに達したか否か、即ち、ラインセンサ４が図７に示す測定領域１１の右下隅に到達したか否かを判別し（ステップＳ２８）、到達していなければ（ステップＳ２８；Ｎｏ）、Ｘ方向の幅ｄＹで長さＬの１列の範囲について、ステップＳ２６とＳ２７を繰り返して、順次ライン画像を記録する。
【００４１】
ラインセンサ４が長さＬだけ走査して測定領域１１の右下隅に到達したと判別すると（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、即ち、Ｙ座標＝０の１列について撮像データの取り込みが完了すると、演算処理部５１は、オートフォーカス処理の終了を指示すると共に移動部２に移動の停止を指示する（ステップＳ２９）。
【００４２】
続いて、ポインタｊに１を加算し（ステップＳ３０）、ｊが最大値（走査列数）のｎより大きいか否かを判別する（ステップＳ３１）。
【００４３】
ｊがｎ以下であれば（ステップＳ３１；Ｎo）、次の１列の画像を取り込むため、ＸＹ座標Ｘ＝０、Ｙ＝ｊ・ｄＹ（０、ｄＹ×ｊ）位置に、移動部２によって測定位置を移動させる。この位置は、図６に示す測定領域１１の左下隅１１ａと、同一のＸ座標で、ラインセンサ４の長さｄＹ分だけＹ方向に移動した位置である。そして、Ｙ座標＝ｄＹの位置において、測定領域１１の左端から右端まで走査して、順次ライン画像を取り込む。このようにして、試料１の画像を左から右へ走査しながら記録し、ｊ＞ｎに達すると（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、測定領域１１の全領域を撮像したと判断して、撮像処理を終了し、メインルーチンにリターンし、ライン画像を統合して表示部５２へ表示させる（図５；ステップＳ１５）。
【００４４】
上述のようにして試料１をラインセンサ４で走査及び撮影している間、制御部５は、図９に模式的に示すように、試料１の表面の凹凸に追従してその位置をＺ軸方向で移動し、焦点位置が試料１の表面に位置するように制御する。
【００４５】
この焦点位置を制御する動作を説明する。
まず、図７のステップＳ２３で、オートフォーカスの開始の指示があると、図８の処理を開始する。
まず、モータ３６１を制御して、ステップＳ１２で求めておいたおおよその焦点位置にラインセンサ４の位置を移動する（ステップＳ４１）。
【００４６】
次に、ラインセンサ４の位置調整方向を上方向（＋Ｚ方向）に設定する（ステップＳ４２）。
【００４７】
次に、所定ライン数（任意の自然数ｍ）の画像が取得できたか否かを判別し（ステップＳ４３）、ｍライン分の画像が得られるまで、即ち、ｍ・ｄＸ分の画像が得られるまで待機する。
【００４８】
所定ライン数分のライン画像が取得できると、合焦点（焦点が合致しているか否かを示す指数）を計算する（ステップＳ４４）。即ち、直近ｍライン分のライン画像（サイズｍ・ｄＸ×ｄＹの画像）から、例えば、輝度信号の鮮鋭度など画像のエッジがはっきりしている等の焦点が合っている程度を示す指標を求める。
【００４９】
続いて、ステップＳ４４で求めた合焦点をレジスタＲＡに記録する（ステップＳ４５）。
【００５０】
続いて、モータ３６１を駆動して、所定量ｄＺだけラインセンサ４をＤｉｒの方向（上方向）に移動する（ステップＳ４６）。
【００５１】
続いて、直前のｍ画像ライン分の画像を取得し（ステップＳ４７）、合焦点を計算する（ステップＳ４８）。
【００５２】
続いて、今回のライン画像の中に、試料１の画像中に予定されてる色の成分が含まれているか否かを判別する（ステップＳ４９）。例えば、試料１が細胞などの場合、観察のために染料で染めることが通常行われている。そこで、取得した画像内にこの染料の色に相当する色の成分が存在すれば、試料１を観察していることになるが、その色成分がなければ、試料の画像がふくまれていないことになる。
【００５３】
指定色の情報がなければ、今回のライン画像は試料１以外の画像であるので、その画像を処理せずにステップＳ４７に戻って、同様の処理を繰り返す。
一方、指定色の情報があれば、レジスタＲＡに格納されている直前の合焦点と今回計算した合焦点とを比較する（ステップＳ５０）。
【００５４】
レジスタＲＡに格納されている直前の合焦点の方が今回求めた合焦点よりも優れていれば（フォーカスレベルが高ければ）、即ち、今回の合焦点の度合いが直前よりも悪く（低く）なっていれば、Ｄｉｒの方向（ラインセンサ４の移動方向）を現在の値と逆方向に指定する（ステップＳ５１）。その後、ステップＳ４５にリターンし、ステップＳ４８で計算した合焦点でレジスタＲＡを更新し、ラインセンサのＺ方向の位置をｄＺだけ更新したＤｉｒの方向に修正する。
【００５５】
一方、ステップＳ５０で今回の合焦点の方が優れているか直前の合焦点と等しい（今回の画像のフォーカスレベルが直前の画像のフォーカスレベルよりも高いか等しい）と判別された場合には、Ｄｉｒの方向はそのままで、ステップＳ４５に戻って、ステップＳ４８で計算した合焦点でレジスタＲＡを更新し、ラインセンサのＺ方向の位置をｄＺだけ従前と同一のＤｉｒの方向に修正する。
【００５６】
図７の撮像動作と図８のオートフォーカス動作とは、同期して実行されるものではないが、撮像動作を実行している間、オートフォーカスを続けることにより、図９に模式的に示すように、試料１の表面の凹凸に追従して焦点位置にラインセンサ４が配置され、ライン画像が取得される。
【００５７】
また、今回撮影した画像が所定の色の情報を含むか否かを判別して、合焦点の調整を行っているので、例えば、試料以外の部分を撮影している際に、不要な追従動作を行う必要がない。
【００５８】
なお、上述の例では、フォーカスレベルの判定の際、鮮鋭度を用いたが、このほか、コントラスト（画像の最大輝度／最小輝度）や輝度の分散を用いてもよい。また、上述の例で直前の合焦点と今回の合焦点の値が等しい場合にＤｉｒの方向をそのままとしたが、逆方向としてもよい。
また、上述の例では、ラインセンサ４による撮影を図６の図面左から右の列方向（＋Ｘ方向）にスキャンしたが、ジグザグ（交互）に行うようにしてもよい。例えば、奇数番目のラインでは、左から右（＋Ｘ方向）に、偶数番目のラインでは右から左（−Ｘ方向）にスキャンして画像を取得するようにしてもよい。
【００５９】
また、上述の例では、ラインセンサ４を固定して移動部２により試料１を移動することにより、ラインセンサ４で試料１を走査したが、ラインセンサ４と試料１とを相対運動できれば、その構成自体は任意であり、試料１を固定して、対物レンズ３１を移動する構成としてもよい。
なお、上述の例では、Ｚ軸駆動部３６をラックアンドピニオン方式で構成したが、これに限らず、ボールねじ等他の駆動機構を用いてもよい。
【００６０】
また、上述の例では、ラインセンサ４のＺ軸方向の調整量ｄＺを固定値としたが、可変量としてもよい。例えば、レジスタＲＡに格納されている前回の合焦点を示す指標Ｉt-1と今回の合焦点を示す指標Itとの差分ΔＩを求め、この差分に応じてｄＺを調整するようにしてもよい。例えば、Ｚ軸方向を正として、ｄＺ＝ｋ１・ΔＩ＋ｋ２∫ΔＩ＋ｋ３ｄΔＩ／ｄｔ    （ｋ１，ｋ２，ｋ３は定数）  から、焦点位置のＺ軸上の調整方向と調整量とを求めてもよい。上式の右辺の１項又は２項のみを用いてｄＺを決定してもよい。
【００６１】
なお、ラインセンサ４の構成は任意であり、ＣＣＤを１個づつ約４０００個配列する場合に限らない。より短く或いは長く配列してもよい。さらに、ラインセンサではなく、２次元ＣＣＤを使用することも可能である。２次元ＣＣＤを使用する場合には、例えば、２次元ＣＣＤで試料１をＸ軸方向に走査し、２次元ＣＣＤがＸ軸方向にその幅（ｄＸ）分移動する度に、撮像を行って、今回の撮像画像のコントラストと前回の撮像画像のコントラストとを比較する。
【００６２】
また、ラインセンサ４の各々の画素のサイズは、小さい方が解像度の良い画像を撮像できるが、大きいサイズの画素を使用する場合には、撮像の拡大率を大きくすれば、解像度の良い画像を撮像することができる。
【００６３】
なお、撮像装置として、ＣＣＤセンサを使用する例を示したが、ＣＭＯＳセンサ等でもよい。
【００６４】
一般のコンピュータに、図５，図７，図８等を参照して説明した顕微鏡の制御動作を行わせるためのコンピュータプログラム及びデータをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して配布したり、搬送波に重畳して通信回線を介して送信及び配布したりしてもよい。これらのプログラムは任意のコンピュータにダウンロード・インストールされる。この場合、該コンピュータは、上述の制御部５と同様の機能を備えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置の側面図である。
【図２】図１に示す顕微鏡装置の正面図である。
【図３】顕微鏡の視野とラインセンサの撮像領域と２次元ＣＣＤの撮像領域との関係を示す図である。
【図４】Ｚ軸駆動部の構成例を示す図である。
【図５】顕微鏡装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】試料上に設定される撮像領域（観察領域）と、ラインセンサによる撮像順序とを説明するための図である。
【図７】顕微鏡による測定・観察時の処理のフローチャートである。
【図８】ラインセンサが試料を走査している間、ラインセンサの焦点位置を試料に位置合わせするためのオートフォーカス処理のフローチャートである。
【図９】走査時の、ラインセンサの動きを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  試料
２  移動部
３  顕微鏡
４  ラインセンサ
５  制御部
７  架台
１１  測定領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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